Перейти к содержанию

Можно ли соединить два блока питания параллельно?

Обновлено Редакция GAW

У стабилизированного блока питания выходное напряжение почти не зависит от тока. Поэтому если соединить два таких выхода, они не «договорятся» поделить нагрузку. Наш вывод: блок с чуть большим напряжением берёт почти весь ток, второй почти не работает, а если первый выше на заметную величину — гонит ток в выход второго, на что большинство блоков не рассчитано.

Как соединяют правильно

СпособЧто даётПотери
Напрямуютолько если производитель разрешает параллельную работу—
Диоды Шоттки ИЛИрезерв: нагрузку питает источник с большим напряжениемпрямое падение диода постоянно
Идеальный диод (контроллер и MOSFET)резерв с малыми потерями и быстрым запиранием обратного токападение на открытом MOSFET

Схему с диодами ИЛИ TI описывает как простейшее решение для резервного питания и сразу оговаривает её минус: каждый диод почти всё время проводит, и его падение постоянно снижает КПД.

Расчёт потерь

Наш расчёт для нагрузки 12 В, 3 А через диод Шоттки SS34 с прямым напряжением до 0,5 В при 3 А по даташиту Vishay:

P=UF⋅I=0,5⋅3=1,5 ВтP = U_F \cdot I = 0{,}5 \cdot 3 = 1{,}5\ \text{Вт}

На нагрузку при этом приходит на 0,5 В меньше. Контроллер идеального диода LM74700-Q1 открывает вместо диода N-MOSFET и закрывает его за 0,45 мкс типично (не более 0,75 мкс), как только напряжение на нём становится обратным больше 11 мВ: потери определяются сопротивлением открытого транзистора. Чем диод Шоттки отличается от обычного, рассказано в глоссарии; та же пара «диод или MOSFET» применяется для защиты от переполюсовки — в статье «Защита от переполюсовки», а предохранители и защита от перенапряжения — в статье «Защита входа питания».

Похожие вопросы

А если выставить одинаковое напряжение на регулируемых блоках?

Совпадение будет только до первого прогрева: выходы дрейфуют, а у стабилизированного блока выходное сопротивление очень мало, поэтому разница в десятки милливольт перекладывает почти весь ток на один из них (наш вывод). Делить ток поровну умеют только блоки, у которых производитель предусмотрел параллельную работу — это указано в их документации.

Как получить больший ток от двух блоков?

Надёжнее всего — разделить нагрузку: каждый блок питает свою часть схемы, а общие у них только минусы. Если нагрузку разделить нельзя, нужен один блок на полный ток или блоки с режимом параллельной работы по документации производителя.

Зачем тогда диоды ИЛИ, если ток они не делят?

Для резервирования: при отказе одного источника нагрузку без перерыва питает второй, а диод не даёт отказавшему или выключенному блоку забирать ток. TI в даташите LM74700-Q1 описывает именно эту схему — два источника на одну нагрузку с быстрым запиранием обратного тока.

Источники

  1. Texas Instruments. LM74700-Q1 Low IQ Always ON Smart Diode Controller (SNOSD17G, revised December 2020) — разд. 10.2 OR-ing Application Configuration: резервное питание — два и более источника на одну нагрузку; в простейшем виде — диоды Шоттки ИЛИ, но их прямое падение постоянно снижает КПД и требует отвода тепла; LM74700-Q1 с внешним N-MOSFET уменьшает падение, при обратном токе выключает затвор за 0,45 мкс (тип.), не более 0,75 мкс по таблице характеристик (tReverse delay), когда V(IN) − V(OUT) падает ниже −11 мВ, и включает при прямом напряжении выше 50 мВ
  2. Vishay General Semiconductor. SS32 thru SS36 (doc. 88751, revision 23-Apr-2020) — прямое напряжение при 3,0 А не более 0,5 В (SS32–SS34) и 0,75 В (SS35, SS36)

Нашли ошибку?

Смотрите также